שיטות להכנת ג'ל מטריצה בזריקות מרקמות decellularized והזרקת אותו לתוך שריר הלב חולדה In vivo מתוארים.
מאמר שיטה
שיטות להכנת ג'ל מטריצה בזריקות מרקמות decellularized והזרקת אותו לתוך שריר הלב חולדה In vivo מתוארים.
פרוטוקול זה מספק שיטות להכנת ג'ל בזריקות תאית (ECM) מטריצה עבור יישומי הנדסה רקמת שריר הלב. בקצרה, היא רקמה decellularized lyophilized, הסתובבו, מתעכל enzymatically, והביא אז pH פיזיולוגי. Lyophilization מסיר את כל התוכן מים מן הרקמה, וכתוצאה מכך ECM יבש שניתן האדמה לאבקה דקה עם מפעל קטן. לאחר טחינה, אבקת ECM מתעכל עם פפסין להקים מטריצה להזרקה. לאחר תקנון ל-pH 7.4, חומר נוזלי מטריצה יהיה ניתן להזריק לתוך שריר הלב. תוצאות של מבחני אפיון קודמים הראו כי המטריצה ג'לים המופק רקמות decellularized קרום הלב ואת שריר הלב לשמור רכיבים ECM הילידים, כולל חלבונים, פפטידים מגוונים glycosaminoglycans. לאור השימוש בחומר זה עבור הנדסת רקמות, באפיון vivo שימושית במיוחד; כאן, שיטה לביצוע זריקה עירונית לתוך החדר השמאלי (LV) קיר פנוי מוצג כאמצעי ניתוח התגובה לארח הג'ל מטריקס מודל חיה קטנה. גישה חלל החזה הוא צבר דרך הסרעפת ואת הזריקה נעשית מעט מעל לשיא בקיר LV חינם. פיגום ביולוגי נגזר ניתן דמיינו ידי תיוג-ביוטין לפני הזריקה ולאחר מכן מכתים סעיפים רקמה עם צנון סוס peroxidase-מצומדות neutravidin באופן חזותי באמצעות מכתים (DAB) diaminobenzidine. ניתוח באזור ההזרקה יכולה להיעשות גם עם צביעה היסטולוגית ו immunohistochemical. בדרך זו, הג'לים נבדק בעבר מטריצה קרום הלב ואת שריר הלב הוצגו בצורה סיבי, רשתות נקבוביים לקדם היווצרות כלי בתוך האזור ההזרקה.
1. טרום עיבוד רקמות הכנה
2. הכנת ECM בזריקות
3. שריר הלב זריקות
4. נציג תוצאות
אפיון הקודם של חומרים מטריצה מוכן בדרך זו הוכיחה את השמירה על מגוון רחב של מקרומולקולות. באופן ספציפי, חלבונים סיביים מספר גליקופרוטאינים זוהו באמצעות ספקטרומטריית מסה (טבלה 1). אם החומרים מטריצה מעובד על פי פרוטוקול זה נמצא כבר לא מכילים מערך מורכב של מקרומולקולות, זה יכול להיות כי פרוטוקול decellularization מועסק היא קשה מדי. לאחר lyophilized במלואה, מיובשים קרום הלב ECM נראה כמו נייר, קשה מאוד מקומט. סוגי רקמות אחרות ידמה אריזה בוטנים. אם וטוחנים היטב, ECM צריך ליפול דרך המסננת ואת ייאספו בצנצנת בתחתית. אם יש שמאל לחות במדגם, ECM יהיה גוש יחד להיתקע בחדר כרסום. לאחר העיכול, פתרון ECM צריך להיות בצבע חלבי נקייה לחלוטין חלקיקים לעין. זה יהיה גם קצת צמיגה יותר לבד HCl. אם ECM אינו טוב לעיכול, עדיין יהיו חלקיקים גדולים הבקבוקון; לחילופין, ECM עלולה לקרוס מתוך פתרון. לאחר תקנון pH, אין שינוי גלוי הפתרון, ECM עדיין נוזל עכור, הומוגני. אם הוא מתחיל ג'ל, הצמיגות יגדל וזה יהיה קשה או בלתי אפשרי לצייר את החומר לתוך מזרק. אם זה יקרה, לבצע את התאמת ה-pH לדרוך על קרח, עם טרום צונן פתרונות. לאחר זריקות הוכנו, לשמור אותם על הקרח עד לשימוש. אם הזריקה היא מוצלחת, האזור סביב קצה המחט מלבין ו בולוס קטן גלוי. אם זה לא הוא ציין, הזרקת ייתכן נכנס לתא במקום בקיר. כאשר תפירת את החיה לאחר ההזרקה, סגירת זהיר של הסרעפת היא הצעד החשוב ביותר. אם נעשה בצורה נכונה, הסרעפת תהיה צמודה הריאות יופיע קעור. אם יש אוויר שמאל בתוך הריאות, הסרעפת יישאר קמור, או אם יש תחום שבו היא בלונים. כאשר בוחנים את היסטולוגיה באזור ההזרקה בשלב מוקדם הזמן (30 דקות עד 4 שעות לאחר הזרקה), יש לראות את אזור ורוד, סיבי כי הוא נטול תאים זהו חומר מטריקס מחדש לאחר הזרקה (איור 2) . הרשת לעתים קרובות מתפשט interstitially ועלול להיות נוכחים לאורך קטעים רבים. Possהסבר ible עבור לראות רק באזור קטן מאוד של מטריקס ג'ל הוא חלק הזריקה החמיץ את יעד עירונית, או שהוזרק לתוך תא LV או דלפו של מיקום ההזרקה. בנוסף, תלוי בזמן gelation, התפשטות ביניים עשוי להשתנות.

באיור 1. ג'ל אלקטרופורזה polyacrylamide (עמוד) תוצאות. (א) תקן משקל מולקולרי. (ב) זנב עכברוש קולגן Type I (2.5 מ"ג / מ"ל), לעומת האדם solubilized (C) חזירי (ד) קרום הלב ECM (7 מ"ג / מ"ל). הערה נוכחות של קולגן, כמו גם חלבונים אחרים כמה פפטידים בדגימות מטריצה קרום הלב.

טבלה 1. הרכיבים ECM המזוהה עם ספקטרוסקופית מסה.

איור 2 זריקות שריר הלב:. Gelation ב vivo. H & E כתם של האדם (א) ו חזירי (ב) זריקות מטריצה קרום הלב, כי יש בג'ל in vivo אחרי 45 דקות. חצים לציין מיקום מטריקס, מוכתמות בוורוד בהיר יותר שריר הלב. בר סולם הוא 500 מיקרומטר.

איור 3. חדירת תא דם. כתמים פלורסנט עבור כלי באדם מוזרק (AC) ו - חזירי (DF) ג'לים מטריצה ב שבועיים. לתאי אנדותל מסומנים בירוק (A, D), ואילו לתאי שריר חלק מסומנים באדום (B, E). תמונות ממוזגים מוצגים C ו בר פ סולם הוא 100 מיקרומטר. קווים מקווקווים מציינים לבן את אזור ההזרקה מטריקס, כפי שנקבע על ידי H & E ניתוח סעיף סמוך.

איור 4. בתאי גזע בתוך אזור ההזרקה מטריקס. Hoescht כתם של גרעינים (כחול) ו-c-kit (ירוק) מזהה בתאי גזע (B) אזורים האדם (א) ו חזירי מטריצה ההזרקה. בר סולם הוא 50 מיקרומטר.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
שיטה זו מאפשרת לדור של פיגומים נגזר ביולוגי הניתן להזרקה לצורך הנדסת רקמות שריר הלב. אמנם בשיטות אלו פותחו בתחילה עבור ייצור ו בבדיקת vivo של ג'ל מטריצה שריר הלב המוצג כאן עם ג'ל מטריצה קרום הלב, בפרוטוקול זה יכול להיות מותאם לשימוש עם רקמה, בתנאי הרקמה ניתן decellularized כראוי. Decellularization יש לבצע ומאומת לפני השימוש בשיטות אלה, כמו נוכחות של דנ"א בג'ל המטריצה עלול לגרום תגובה חיסונית לא רצויות. יש מגוון דרכים decellularize החומר, ביקורות טוב...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
מחקר זה מומן בחלקו על ידי ניו תוכנית המנהל של NIH ממציא פרס, במסגרת מפת הדרכים NIH למחקר רפואי, באמצעות מספר מענק 1-DP2-OD004309-01. SBS-N. רוצה להודות ה-NSF עבור מלגת מחקר לתארים מתקדמים.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| <חזק>ריאגנטים: | |||
| פפסין | Sigma-Aldrich | p6887-1G | ליופיליזציה (מסוגג בקיפאון) |
| ביוטין | Thermo Fisher Scientific, Inc. | 21217 | |
| Neutravidin-HRP | Thomas Scientific | 21130 | |
| <חזק>ציוד: | |||
| Wiley Mini Mill | Thomas Scientific | 3383L10 | |
| מקפיא-מייבש (ליופיליזטור) של Labconco | Labconco Corp. | 7670520 | |
| <חזק>ציוד כירורגי: | |||
| Betadine | Purdue Products L.P. | 67618-154-16 | |
| תמיסת רינגר לקטט | MWI Veterinary Supply | 003966 | |
| KY Jelly | MWI Veterinary Supply | 28658 | |
| לידוקאין, 2% | MWI Veterinary Supply | 17767 | |
| בופרנורפין הידרוכלוריד | Reckitt Benckiser | 12496-0757-1 | |
| משחת דמעות מלאכותיות | Fisher Scientific | NC9860843 | |
| משחת אנטיביוטיקה משולשת | Fisher Scientific | 19082795 | |
| איסופלורן | MWI Veterinary Supply | 60307-120-25 | |
| אוטוסקופ | MWI Veterinary Supply | 008699 | |
| עצור ברז | MWI Veterinary Supply | 006245 | |
| חוט תפירה Vicryl במידה 3-0 | MWI Veterinary Supply | J327H | |
| חוט תפר פרולין 5-0 | MWI Veterinary Supply | s-1173 | |
| מחט חיתוך הפוכה (RC) | Ethicon Inc. | 8684G | |
| מיקרו-המוסטטים | Fine Science Tools | 13013-14 | |
| פינצטות מיקרו לשיני חולדה | Fine Science Tools | 11084-07 | |
| סכין מנתח מס' 10 | Fine Science Tools | 10110-01 | |
| מספריים בעלי קצוות קהים | Fine Science Tools | 14108-09 | |
| מספריים קמורים חדים | Fine Science Tools | 14085-08 | |
| פינצטה גדולה עם שיניים | Fine Science Tools | 1106-12 | |
| צינור שאיבה PE160 | BD Biosciences | 427430 | |
| קוצצים | MWI Veterinary Supply | 21608 | |
| מהדקי עור/מהדק עור | Ethicon Inc. | PRR35 | |
| <חזק>ציוד כללי: | |||
| פלטות ערבוב | |||
| 0.1 M HCl | |||
| 1 M NaOH | |||
| 10x PBS | |||
| 1x PBS | |||
| אתנול 70% | |||
| מזרקים של 0.1 מ"ל | |||
| מזרק 10 מ"ל | |||
| מקלונים לבד (Q-tips) | |||
| דבק כירורגי | |||
| סדין כירורגי | |||
| תפסני מגבת | |||
| שואב אבק ידני קטן |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה